https://frosthead.com

Bagaimana Echolokasi Manusia Memungkinkan Orang untuk Melihat Tanpa Menggunakan Mata Mereka

Ketika kelelawar terbang di udara, ia dengan cepat memancarkan serangkaian klik bernada tinggi — kadang-kadang sebanyak 200 per detik — yang jauh lebih tinggi di nada daripada yang bisa didengar telinga manusia. Kelelawar, bagaimanapun, mendengar suara-suara ini dengan mudah, dan menganalisis bagaimana suara memantul benda-benda di sekitarnya sebelum kembali ke telinga mereka. Dengan mengikuti isyarat dalam volume, arah dan kecepatan di mana suara-suara ini kembali, kelelawar dapat secara efektif melihat dalam gelap gulita.

Konten terkait

  • Kumis Ikan Lele Ini Seperti Strip pH Sangat Sensitif

Dalam beberapa tahun terakhir, semakin banyak bukti telah mengkonfirmasi bahwa manusia — baik penglihatan maupun penglihatan lemah — mampu melakukan hal serupa. Tidak seperti kelelawar (bersama dengan lumba-lumba, paus bergigi, dan beberapa spesies lain yang dapat melakukan ekolokasi), kemampuannya bukan bawaan, tetapi sejumlah percobaan menunjukkan bahwa beberapa orang, setidaknya, dapat mengajar diri mereka sendiri bagaimana cara melakukan ekolokasi.

Banyak subjek penelitian ini adalah orang-orang dengan gangguan penglihatan, yang mengembangkan kemampuan dari waktu ke waktu sebagai kebutuhan. Yang paling terkenal adalah Daniel Kish, yang kehilangan penglihatannya ketika ia berusia satu tahun tetapi telah menjadi berita utama untuk mendaki gunung, mengendarai sepeda dan tinggal sendirian di hutan belantara. Kish, yang dijuluki "Batman kehidupan nyata, " mampu melakukan tugas-tugas ini karena kemampuannya yang luar biasa untuk "melihat" dengan ekolokasi.

Bagaimana dia melakukannya? Didorong sebagian oleh liputan profil tinggi bakat Kish, sejumlah laboratorium dan kelompok penelitian mulai menyelidiki ekolokasi manusia pada umumnya beberapa tahun yang lalu.

Mereka telah menemukan bahwa walaupun kita tidak memiliki struktur anatomi khusus yang berevolusi khusus untuk ekolokasi pada spesies seperti kelelawar, prinsip-prinsipnya sebagian besar sama. Untuk memulai, seseorang harus membuat suara, analog dengan klik kelelawar yang tinggi.

Kebanyakan echolocator, termasuk Kish, melakukan klik dengan menjentikkan ujung lidah ke atap mulut, untuk sementara menciptakan ruang hampa, yang membuat suara letupan tajam ketika lidah ditarik menjauh. Sebuah studi tahun 2009 oleh para peneliti dari Spanyol, salah satu yang pertama pada ekolokasi manusia, menemukan bahwa klik istimewa Kish sangat cocok untuk ekolokasi: ia menarik lidahnya ke belakang, menjauh dari langit-langit, bukannya ke bawah. Seiring waktu, latihan dapat menghasilkan klik yang lebih tajam dan bersih, yang membuat echolocation lebih mudah.

Kami tidak dapat mencocokkan 200 atau lebih klik per detik yang dicapai oleh kelelawar dan lumba-lumba, tetapi itu tidak benar-benar diperlukan. Kish, misalnya, hanya membuat bunyi klik setiap beberapa detik, dengan selingan keheningan ketika dia tidak perlu mendapatkan gambar baru dari lingkungannya.

Dari sana, gelombang suara yang dihasilkan oleh klik disiarkan ke lingkungan kita dengan kecepatan sekitar 1.100 kaki per detik. Ditembak ke segala arah, gelombang ini memantul dari benda, struktur, dan orang-orang di sekitar echolocator dan tiba di telinganya. Volume klik yang dikembalikan jauh lebih tenang daripada yang asli, tetapi mereka yang terlatih dengan baik dengan mudah mengidentifikasi suara yang halus. Dan meskipun mungkin tampak luar biasa untuk dapat menganalisis gelombang suara ini untuk menghasilkan gambar lingkungan, beberapa prinsip dasar dalam permainan adalah konsep yang sudah Anda andalkan setiap hari.

Untuk satu, ada fakta bahwa kita memiliki dua telinga, satu di kedua sisi kepala kita, dan dengan demikian (kecuali ada gangguan) dapat mendengar dalam stereo, sama seperti sepasang mata kita memungkinkan kita untuk melihat dalam stereo. Dalam praktiknya, ini berarti Anda secara tidak sadar membandingkan volume suara tertentu di masing-masing telinga Anda, dan menganggap sisi yang lebih keras adalah suara yang berasal dari suara itu. Ketika seseorang memanggil nama Anda, misalnya, Anda biasanya tahu untuk berbalik ke arah yang benar tanpa banyak berpikir.

Dengan cara yang sama, echolocator dapat menganalisis volume gelombang suara yang kembali untuk "melihat" lingkungan mereka. Jika satu sisi menerima gelombang lebih keras dari yang lain, itu menunjukkan bahwa suara memantul kembali lebih cepat, dan dengan demikian mengambil rute yang lebih pendek - menunjukkan adanya suatu benda atau hambatan di sisi itu.

Selain itu, untuk telinga yang terlatih, klik kembali terdengar sedikit berbeda berdasarkan objek tertentu yang memantul. Anda mungkin memperhatikan bahwa suara Anda terdengar berbeda di ruangan berkarpet dan berperabot daripada yang kosong dan berubin. Seperti yang ditunjukkan Kish, bola tenis memantul ke dinding terdengar berbeda dari ketika memantul dari semak. Dengan latihan yang cukup, perbedaan halus yang sama dapat dibuat tentang bunyi klik kembali, melukis gambar dunia pada umumnya.

Melakukan ini mungkin sebenarnya lebih mudah bagi mereka yang tidak memiliki penglihatan. Pada 2011, sebuah tim dari University of Western Ontario menggunakan fMRI (fungsional magnetic resonance imaging) untuk menyelidiki aktivitas otak yang mendasarinya yang berlangsung selama ekolokasi untuk pertama kalinya. Menariknya, mereka menemukan bahwa dalam dua echolocator yang mengalami gangguan penglihatan, tindakan tersebut menghasilkan aktivitas di korteks visual, area otak yang sebagian besar dikhususkan untuk menafsirkan informasi visual. Namun, ketika mereka menguji dua orang yang terlihat baru dalam ekolokasi, mereka tidak menemukan aktivitas di daerah itu, yang menyiratkan bahwa otak kedua echolocator yang mengalami gangguan penglihatan itu mengompensasi kurangnya penglihatan mereka dengan menyediakan kapasitas pemrosesan ekstra untuk menghasilkan suara.

Echolocator tingkat lanjut menunjukkan peningkatan aktivitas mental di bagian otak yang biasanya dikhususkan untuk penglihatan. Echolocator tingkat lanjut menunjukkan peningkatan aktivitas mental di bagian otak yang biasanya dikhususkan untuk penglihatan. (Gambar melalui Wikimedia Commons / Alan Thistle)

Menjadi seorang ahli ekolokasi membutuhkan bertahun-tahun latihan, tetapi penelitian telah menunjukkan bahwa bahkan satu jam latihan dapat memberikan hasil langsung. Dalam satu penelitian, yang diterbitkan pada bulan Mei, peserta ditutup matanya dan diminta untuk mengatakan mana dari dua disk yang ditempatkan di depan mereka yang lebih besar dengan menggunakan ekolokasi. Seiring waktu, mereka dapat mengidentifikasi disk yang benar pada tingkat yang lebih baik daripada peluang.

Baik tim peneliti Spanyol dan Kish, dalam perannya sebagai presiden World Access for the Blind, bekerja untuk membantu lebih banyak orang mempelajari seni ekolokasi. Para peneliti sedang mengembangkan serangkaian protokol untuk memungkinkan para pemula untuk mulai berlatih, sementara Kish mengadakan lokakarya untuk para tuna netra. “Dua jam per hari selama beberapa minggu sudah cukup untuk membedakan apakah Anda memiliki objek di depan Anda, ” Juan Antonio Martínez, penulis utama studi Spanyol, mengatakan kepada Science Daily. "Dalam dua minggu lagi, kamu bisa tahu perbedaan antara pohon dan trotoar."

Bagaimana Echolokasi Manusia Memungkinkan Orang untuk Melihat Tanpa Menggunakan Mata Mereka